1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09640452
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
松原 史卓 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90124627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 統太 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50280871)
白倉 孝行 岩手大学, 人文社会科学部, 助教授 (90187534)
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| Keywords | スピングラス / サイトランダム / シミュレーション / 双極子相互作用 / クラスター熱浴法 / リエントラント / 不純物効果 |
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| Research Abstract |
1.磁性イオン混晶系の研究
強磁性相互作用と反強磁性相互作用の競合する化合物ランダム磁性体の理論的研究と計算機実験を行い次の結果を得た。(1)二次元系ではスピングラス相は存在しないとされてきた。二次元格子上の非対称イジングモデルの熱力学諸量を詳細に検討し、定説に反し、スピングラス相が存在する可能性が高いことを明らかにした。(2)フラストレーションを持つ磁性体では、基底状態のスピン配列が少量の不純物で破壊されることを明らかにした。これはCsCoCl_3の不純物効果の実験を説明する。
2.メゾスコピック磁性体のスピン構造
結晶が小さくなってくるとバルクとは異なった磁性が現れてくる。そこで、重要な働きをするのは、交換相互作用と磁気双極子相互作用である。二つの相互作用を含む効率的シミュレーションプログラムを開発し、(1)二次元イジングモデルでは格子サイズとともに疑似相転移の様子が変わってくること、及び(2)二次元ハイゼンベルグモデルでは環状相転移が起こることを明らかにした。
3.シミュレーションアルゴリズムの開発
複雑系では緩和に膨大な時間を要する。我々はクラスターのスピン配置を一度に決める新しいシミュレーションアルゴリズム-クラスター熱欲法-を開発した。この方法によりANNNIモデルの熱平衡状態の性質が初めて明らかにされた。
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[Publications] Nobuo Suzuki: "Phase diagram of the S=1/2quantum antiferromagnetic XY model on the trianglar lattice in magnetic field" Physical Review B. 55・18. 12331-12337 (1997)
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[Publications] Osamu Koseki: "Cluster Heat Bath Method and Quasi-One-Dimensional Ising Model" Journal of the Physical Society of Japan. 66・2. 322-325 (1997)
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[Publications] Fumitaka Matsubara: "Cluster Heat Bath Algorithm in Monte Carlo Simulation" Physical Review Letters. 78・17. 3237-3240 (1997)
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[Publications] Junya Sasaki: "Circular Phase of a Two-Dimensional Ferromagnet with Dipolar Interactions" Journal of the Physical Society of Japan. 66・7. 2138-2146 (1997)
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[Publications] Takayuki Shirakura: "Low Temperature Phase of Asymmetric Spin Glass Model in Two Dimensions" Physical Review Letters. 79・15. 2887-2890 (1997)
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[Publications] Makoto Ohshima: "Inpurity Effect on Magnetic Ordering of Quasi-One Dimensional Ising Antiferro Magnets CsCoCl_3 and CsCoBr_3" Journal of the Physical Society of Japan. 67・3. 984-985 (1998)
